安徽省合肥市普通高中六校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷 含解析

合肥市普通高中六校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期中聯(lián)考高三年級物理試卷（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）命題學(xué)校：合肥五中命題教師：江斌審題教師：駱飛帆一、選擇題（本大題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個(gè)正確答案，請把正確答案涂在答題卡上）1.“祝融號”火星車沿如圖所示路線行駛，在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)，該研究成果被列為“2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”之首?！白Ｈ谔枴睆闹扅c(diǎn)O處出發(fā)，經(jīng)過61天到達(dá)M處，行駛路程為585米；又經(jīng)過23天，到達(dá)N處，行駛路程為304米。已知O、M間和M、N間的直線距離分別約為463米和234米，則火星車（）A.從O處行駛到N處的路程為697米B.從O處行駛到N處的位移大小為889米C.從O處行駛到M處的平均速率約為20米/天D.從M處行駛到N處的平均速度大小約為10米/天【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知從O到N處的路程為故A錯(cuò)誤；B．位移的大小為兩點(diǎn)之間的直線距離，O、M、N三點(diǎn)大致在一條直線上，則從O到N處的位移大小為故B錯(cuò)誤；C．平均速率為路程與時(shí)間的比值，故從O行駛到M處的平均速率為故C錯(cuò)誤；D．平均速度大小為位移與時(shí)間的比值，則從M行駛到N處的平均速度為故D正確。故選D。2.為了篩選大小大致相同的臍橙，設(shè)計(jì)如圖所示的橙子簡易篩選裝置。兩根直桿處于同一傾斜平面內(nèi)，上端間距小下端間距大，橙子沿兩桿向下運(yùn)動，大、中、小橙離開桿后，落入不同區(qū)域的接收桶中，臍橙可視為球體，不計(jì)阻力，則（）A.離開桿后，橙子在空中做一小段自由落體運(yùn)動B.離開桿后，大橙速度變化比小橙的快C.前后兩橙子沿桿運(yùn)動過程中間距逐漸增大D.大果在沿桿向下運(yùn)動過程中彈力對其不做功【答案】C【解析】【詳解】A．離開桿后，橙子速度不為0，故不做自由落體運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；B．離開桿后，橙子的加速度均為重力加速度g，由于加速度可知大橙速度變化與小橙速度變化一樣快，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)桿傾斜角度為θ，動摩擦因數(shù)為μ，橙子質(zhì)量為m，則由牛頓第二定律可知，橙子加速度可知在同一根的橙子加速度都相同，從第一個(gè)橙子釋放開始計(jì)時(shí)，則由勻變速直線運(yùn)動位移公式可知，其位移經(jīng)過t0時(shí)間，釋放第二個(gè)橙子，故其位移故前后兩橙子沿桿運(yùn)動過程中間距聯(lián)立以上解得故前后兩橙子沿桿運(yùn)動過程中間距隨時(shí)間而逐漸增大，故C正確；D．分析可知，雖然兩桿的彈力方向與桿垂直，但分析可知任意一個(gè)彈力與兩桿平面并不垂直，即位移方向與彈力方向不垂直，故其彈力做功不為0，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接一光滑小球a（可視為質(zhì)點(diǎn)），斜面b靜止在水平地面上，小球放在斜面上，開始時(shí)彈簧與斜面平行?，F(xiàn)將斜面緩慢向左移到虛線處，小球仍靜止在斜面上。下列說法正確的是（）A.b對a的彈力增加 B.彈簧的長度減小C.地面對b的支持力增加 D.地面對b的摩擦力減小【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，對小球受力分析，如圖所示設(shè)彈簧與斜面的夾角為，斜面傾角為，由平衡條件有，又有斜面緩慢向左移到虛線處，增大，則增大，減小，彈簧長度增大，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意，對斜面受力分析，如圖所示結(jié)合AB分析，由牛頓第三定律可知，減小，由平衡條件可得，地面對b的支持力減小，地面對b的摩擦力減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.圖1是一輛正以速度v做勻速直線運(yùn)動的自行車的車輪簡化示意圖，車輪邊緣某點(diǎn)P（圖中未畫出）離水平地面高度h隨自行車運(yùn)動位移x的變化關(guān)系如圖2所示，圖中的L為已知量，則（）A.該車輪的直徑為B.該車輪的轉(zhuǎn)速為（轉(zhuǎn)/每秒）C.在位置，相對地面的速度為零D.在位置，相對地面的速度為【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，自行車運(yùn)動位移L時(shí)，車輪轉(zhuǎn)動一周，則直徑為故A錯(cuò)誤；B．車輪轉(zhuǎn)動一周用時(shí)為則轉(zhuǎn)速為故B正確；C．在位置，P在最高點(diǎn)，速度恰好水平，相對地面速度為2v，故C錯(cuò)誤；D．在位置，P處于與圓心等高處，此時(shí)其有水平方向的速度v，和豎直方向的速度v，根據(jù)平行四邊形定則可知，相對地面的速度為，故D錯(cuò)誤。故選B。5.為豐富同學(xué)們的課余生活，學(xué)校組織了趣味運(yùn)動會，如圖甲，在擲沙包的活動中，某同學(xué)先后以不同的速度扔出兩個(gè)相同的沙包，兩次都落在了地面上的投擲盤的圓心位置，兩次沙包的軌跡如圖乙所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為O，拋出時(shí)沙包1的初速度方向水平，沙包2的初速度方向斜向上。忽略空氣阻力和沙包大小的影響，關(guān)于兩沙包在空中的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A.兩次投擲時(shí)，沙包的水平速度可能相等B.兩次投擲時(shí)，沙包在空中運(yùn)動的時(shí)間可能相等C.兩次投擲時(shí)，沙包在落地點(diǎn)的動能可能相等D.兩次投擲時(shí)，沙包在落地點(diǎn)的重力瞬時(shí)功率可能相等【答案】C【解析】【詳解】B．由圖乙可知，沙包2做斜上拋運(yùn)動，沙包1做平拋運(yùn)動，兩者豎直位移相同，對沙包1有對沙包2，令其初速度與水平方向夾角為，則有結(jié)合上述式可知即沙包2從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間大于沙包1從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間，故B錯(cuò)誤；A．沙包1與沙包2從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)運(yùn)動的水平位移相同，由于沙包2的運(yùn)動時(shí)間大于沙包1，根據(jù)可知，沙包2的水平速度小于沙包1，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)上述可知，沙包2的水平速度小于沙包1，而沙包2的水平速度為其初速度的水平分速度，因此拋出時(shí)沙包1和沙包2的初速度有可能大小相等，又因?yàn)閮缮嘲嗤?，則初動能有可能相等，從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)，兩次豎直高度相同，由動能定理可知，到達(dá)落地點(diǎn)時(shí)，兩沙包的動能可能相等，故C正確；D．根據(jù)平拋運(yùn)動與斜拋運(yùn)動豎直方向分運(yùn)動規(guī)律可知，兩沙包落地過程，在豎直方向有，則有根據(jù)瞬時(shí)功率的關(guān)系式有可知落地時(shí)沙包2重力的瞬時(shí)功率大于沙包1重力的瞬時(shí)功率，故D錯(cuò)誤。故選C。6.據(jù)報(bào)道，中國新一代載人運(yùn)載火箭和重型運(yùn)載火箭正在研制過程中，預(yù)計(jì)到2030年左右，中國將會具備將航天員運(yùn)上月球?qū)嵙?，這些火箭不僅會用于載人登月項(xiàng)目，還將用在火星探測、木星探測以及其他小行星的探測任務(wù)中．中國宇航員在月球表面將小球以速度豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h，已知月球的半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的是（）A.月球表面的重力加速度大小為 B.月球的第一宇宙速度為C.月球的質(zhì)量為 D.月球的密度為【答案】D【解析】【詳解】AC.設(shè)月球的質(zhì)量為，表面重力加速度為，對月球表面的做豎直上拋的小球有對月球表面的物體有得故AC錯(cuò)誤；D.月球的密度為故D正確；B.設(shè)月球的第一宇宙速度為，有得故B錯(cuò)誤。故選D。7.質(zhì)量為的物體靜止在水平面上，時(shí)受到水平拉力F的作用開始運(yùn)動，圖像如圖所示，時(shí)物體剛好停止運(yùn)動。物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，則（）A. B.時(shí)物體的速度最大C.物體最大動能為 D.時(shí)物體的動量為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，內(nèi)水平拉力的沖量為內(nèi)，根據(jù)動量定理可得解得物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為故A錯(cuò)誤；BC．物體受到的滑動摩擦力大小為由圖像可知，當(dāng)時(shí)，水平拉力大小為，此時(shí)拉力等于摩擦力，物體的加速度為0，速度達(dá)到最大，動能達(dá)到最大；內(nèi)，根據(jù)動量定理可得其中解得最大速度為則最大動能為故BC錯(cuò)誤；D．內(nèi)，根據(jù)動量定理可得其中解得時(shí)物體的動量為故D正確。故選D。8.如圖所示，水平光滑長桿上套有一個(gè)質(zhì)量為的小物塊A，細(xì)線跨過輕小光滑定滑輪，一端連接A，另一端懸掛質(zhì)量為的小物塊B，C為O點(diǎn)正下方桿上一點(diǎn)，滑輪到桿的距離。開始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B同時(shí)由靜止釋放，則下列分析正確的是（）A.物塊A在運(yùn)動過程中最大速度為B.物塊A過C點(diǎn)后，向右運(yùn)動最遠(yuǎn)距離為2hC.PO與水平方向的夾角為45°時(shí)，物塊A、B速度大小關(guān)系D.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過程中，物塊B的機(jī)械能先增大后減小【答案】A【解析】【詳解】A．當(dāng)物塊A運(yùn)動到O點(diǎn)正下方C時(shí)，物塊A的速度達(dá)到最大，B速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得故A正確；B．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒及對稱性，物塊A過C點(diǎn)后，向右運(yùn)動的最大距離與初始PC間的距離相等，即故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)PO與水平方向的夾角為45°時(shí)，有解得故C錯(cuò)誤；D．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過程中，物塊B在豎直方向先向下加速后向下減速，細(xì)線對物塊B的拉力一直做負(fù)功，所以物塊B的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤。故選A。二、選擇題（本大題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全對的得3分，有選錯(cuò)的得0分）9.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x隨時(shí)間t變化、速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，其中能反映質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的平均速度為2m/s的是（）A B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】A．由A選項(xiàng)圖可知，質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移為則平均速度為故A錯(cuò)誤；B．由B選項(xiàng)圖可知，質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移為則平均速度為故B正確；C．根據(jù)圖像面積表位移，由圖可知，質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移為則平均速度為故C正確；D．根據(jù)圖像面積表位移，由圖可知，質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的位移為則平均速度為故D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖甲所示，輕彈簧豎直固定，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)時(shí)開始壓縮彈簧，下落的最低位置為C點(diǎn)。以B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿豎直向下建立x軸，小球從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中的加速度—位移圖像如圖乙所示，重力加速度大小為g。小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程中，下列說法正確的是（）A.小球在C點(diǎn)時(shí)所受的彈力大于2mgB.小球在B點(diǎn)時(shí)的速度最大C.圖像與x軸所包圍的兩部分面積大小相等D.小球先失重后超重【答案】AD【解析】【詳解】A．小球若從B點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，由對稱性，最低點(diǎn)加速度向上，大小為，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從A點(diǎn)自由下落，在點(diǎn)時(shí)速度不為零，則小球在C點(diǎn)時(shí)，彈力比上述情況要大，加速度向上，大于。由牛頓第二定律則A正確；B．小球在B點(diǎn)時(shí)，合力為重力，合力和速度同向，會繼續(xù)加速，B點(diǎn)時(shí)的速度不是最大。B錯(cuò)誤；C．設(shè)在D點(diǎn)，彈力和小球重力平衡，D點(diǎn)速度為，由微元法可知圖像與x軸所包圍的上部分面積圖像與x軸所包圍的下部分面積因?yàn)榈肅錯(cuò)誤；D．小球下落過程中，加速度先豎直向下逐漸減小，后豎直向上逐漸增大，因此小球先失重后超重，D正確。故選AD。三、非選擇題（本大題共5小題，共58分）11.某同學(xué)用圖甲所示裝置探究加速度合外力之間的關(guān)系。圖中長木板水平放置，輕繩跨過定滑輪，一端與放在木板上的小車相連，另一端可懸掛鉤碼，本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N個(gè)，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度大小為g。（1）平衡摩擦力：將N個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長木板不帶滑輪的一端下方墊上一個(gè)小物塊后，發(fā)現(xiàn)小車（和鉤碼）做減速運(yùn)動，則應(yīng)將小物塊向______（選填“左”或“右”）移動，才會使小車（和鉤碼）在板上做勻速運(yùn)動；（2）平衡摩擦力后，將n（依次取，2，3，4。。）個(gè)鉤碼掛在輕繩左端，其余N—n個(gè)鉤碼放在小車內(nèi)，用手按住小車并使輕繩與木板平行，打開電源，釋放小車，獲得一條清晰的紙帶如圖乙，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.1s，則可計(jì)算出小車的加速度大小a=______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（3）實(shí)驗(yàn)中______（選填“需要”或“不需要”）滿足“小車及車上鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛鉤碼質(zhì)量”的條件；（4）丙圖是利用不同n對應(yīng)不同a作出的圖像，如果圖線斜率為k，通過理論分析可知本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼個(gè)數(shù)N=______（用g、k、m、M表示）；【答案】（1）左（2）2.02（3）不需要（4）【解析】【小問1詳解】發(fā)現(xiàn)小車做減速運(yùn)動，說明斜面傾角過小，應(yīng)增大傾角，則應(yīng)將小物塊向左移動，才會使小車在板上做勻速運(yùn)動【小問2詳解】根據(jù)逐差法可得小車的加速度大小為【小問3詳解】由于本實(shí)驗(yàn)中的研究對象是小車和N個(gè)砝碼，不用計(jì)算繩子拉力，因此不需要滿足“小車及車上鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于所掛鉤碼質(zhì)量”的條件。【小問4詳解】以小車和N個(gè)砝碼為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得整理可得可知圖像的斜率為解得本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼個(gè)數(shù)為12.如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來探究影響向心力大小的因素，一個(gè)內(nèi)壁涂有潤滑油的透明圓筒可以在水平底座上隨著轉(zhuǎn)臺一起繞著虛線為中心軸在水平面上勻速轉(zhuǎn)動，一個(gè)光滑的小圓環(huán)（半徑不計(jì)）固定在圓筒內(nèi)中心處，圓筒內(nèi)有小球通過圓環(huán)用一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩連在固定于圓筒轉(zhuǎn)軸正上方的力傳感器，球心到轉(zhuǎn)軸的距離可通過圓筒上的刻度讀出，連接小球的細(xì)繩水平。小天同學(xué)利用這一實(shí)驗(yàn)裝置探究在小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動半徑一定的情況下，向心力與轉(zhuǎn)動角速度之間的關(guān)系。（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時(shí)，記錄下力傳感器的示數(shù)；小天同學(xué)利用手機(jī)上的“秒表”功能測量轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速：當(dāng)小球經(jīng)過某位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，記錄為1，下次小球再經(jīng)過該位置時(shí)記錄為2，…，依次記錄，直到第次，手機(jī)的秒表記錄到從1到時(shí)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動花費(fèi)的時(shí)間為，則小球隨著轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度_______。（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速，讀取不同轉(zhuǎn)速時(shí)力傳感器的讀數(shù)，并測出此時(shí)的角速度，得到與的多組數(shù)據(jù)。利用圖像法處理數(shù)據(jù)，以為縱軸、為橫軸建立直角坐標(biāo)系，作出圖像，如圖2所示。得出的結(jié)論是：在小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動半徑一定的情況下，向心力與轉(zhuǎn)動角速度的平方成________（選填“正比”或“反比”）。（3）用圖像法處理數(shù)據(jù)時(shí)，作圖像而不作圖像的原因是________?！敬鸢浮竣?②.正比③.圖像不是直線，是曲線，不能直觀地得出與之間的關(guān)系【解析】【詳解】（1）[1]從小球第1次到第次通過同一位置，轉(zhuǎn)動圈數(shù)為，時(shí)間為，故周期為則小球隨著轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為（2）[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，圖像為一條直線，表明在小球質(zhì)量、轉(zhuǎn)動半徑一定的情況下，向心力與轉(zhuǎn)動角速度的平方成正比。（3）[3]根據(jù)向心力公式可知圖像不是直線，是曲線，不能直觀地得出與之間的關(guān)系。13.泥石流是很嚴(yán)重的自然災(zāi)害，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)和生活，如圖甲所示?，F(xiàn)將泥石流運(yùn)動的過程進(jìn)行簡化，如圖乙所示，泥石流從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面勻加速直線下滑，加速度達(dá)到，A距斜面底端B的長度為40m，泥石流經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)沒有速度損失，然后在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，一輛車停在B點(diǎn)右側(cè)40m處的C點(diǎn)，當(dāng)泥石流到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，車由靜止開始以的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，以求逃生。（1）求泥石流到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小。（2）求車行駛過程中，泥石流距離車最小距離。（3）車的加速度大小可以調(diào)整，為確保安全，車的最小加速度是多大？【答案】（1）20m/s（2）20m（3）3m/s2【解析】【小問1詳解】泥石流到達(dá)B時(shí)的速度大小，則有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】車行駛過程中，泥石流與車速度相等時(shí)，距離最小，設(shè)速度相等時(shí)時(shí)間為t，則有根據(jù)位移—時(shí)間公式有解得【小問3詳解】若泥石流與車相遇，有m為確保安全得即最小加速度為。14.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上的點(diǎn)，另一端自由伸長到點(diǎn)，之間、右側(cè)的水平面光滑，之間的距離，在其上表面鋪上一種特殊材料，該材料動摩擦因數(shù)從向隨距離均勻變化如右圖所示。質(zhì)量的足夠高光滑曲面在處與水平面平滑連接。的小物塊開始時(shí)靜置于水平面上的點(diǎn)?，F(xiàn)給小物塊一個(gè)水平向右的初速度，重力加速度取。求：（1）小物塊在曲面上上升